10kV架空配电线路基本组成及其杆上设备详解

1. 何为配电线路

输送电能的线路一般称为电力线路，其中由发电厂向电力负荷中心输送电能的线路以及电力系统之间的联络线路为输电线路，架设于变电(开关站)与变电站之间;由电力负荷中心向各个电力用户分配电能的线路为配电线路。故输电或者配电线路不能按电压等级来区分，只有看其功能作用，在一些地区110kV线路是分配给用户的配电线路，但在一些农村地区35kV也属于变电站与变电站之间的联络线路的输电线路。电力线路又分架空电力线路与电缆电缆线路，故配电线路又分架空配电线路及电缆配电线路。架空配电线路又分高压架空配电线路(35kV、110kV)、中压架空配电线路(20kV、10kV、6kV、3kV)、低压架空配电线路(220V、380V)，本次小编介绍的主要是中压架空线路，部分涉及低压架空线路，下列阐述的架空配电线路主要指中压架空配电线路，小编不再重复说明。

▲电网示意图

架空配电线路是采用电杆将导线悬空架设，直接向用户供电的配电线路。架空配电线路每条线路的分段点设置单台开关(多为柱上)。为了有效的利用架空走廊，在城市市区主要采用同杆并架方式。有双回、四回同杆并架;也有10kV、380V上下排同杆并架。架空线路按在网络的位置分主干线路和分支线路，在主干线路中间可以直接“T”接成分支线路(大分支线路)，在分支线路中间可以直接“T”接又形成分支线路(小分支线路)。主干线和较大的分支线应装设分段开关。主干线路的导线截面一般为120-240mm2，分支线截面一般不少于70mm2。

架空线路具有架设简单;造价低;材料供应充足;分支、维修方便;便于发现和排除故障等优点，缺点是易受外界环境的影响，供电可靠性较差;影响环境的整洁美观等。架空配电线路主要由电杆、横担、导线、拉线、绝缘子、金具及杆上设备等组成，结构示意图如下图所示。

▲架空配电线路基本结构

架空线路最常见的有放射式和环网式两类。农村、山区中架空线路由于负荷密度较少、分散，供电线路长，导线截面积较少，大多部具备与其它电源联络的条件，一般采用树枝状放射式供电。低压架空线路也采用树枝状放射式供电。

城市及近郊区中压配电线路一般采用放射性环网架设，多将线路分成三段左右，每段与其它变电站线路或与本变电站其它电源线路供电，提高供电可靠性及运行灵活性。

架空配电线路的构成元件主要有导线、绝缘子、杆塔、拉线、基础、横担金具等，还包括在架空配电线路上安装的附属电气设备，如变压器、断路器、隔离开关、跌落式熔断器等。

与电缆线路相比，架空线路的优点是成本低、投资少、施工周期少、施工周期短、易维护与检修、容易查找故障。缺点是占用空中走廊、影响城市美观、容易受自然灾害(风、雨、雪、盐、树、鸟)和人为因数(外力撞杆、风筝、抛物等)破坏。目前我国10kV配电网较多采用架空线路方式。

2. 基础

架空配电线路杆塔基础是对杆塔地下除接地装置外设备的总称，主要分电杆基础、钢管杆基础、窄基角钢塔基础。电杆基础主要由底盘、卡盘和拉线盘等组成;钢管杆基础主要采用台阶基础、孔桩基础及钢管桩等;窄基角钢塔基础基础主要采用有台阶窄基塔深基础或浅基础、无台阶窄基塔深基础或浅基础。基础其作用主要是防止架空配电线路杆塔因承受垂直荷重、水平荷重及事故荷重等所产生的上拔、下压甚至倾倒等。

▲电杆基础

▲钢管杆基础

▲窄基塔基础

3. 杆塔

杆塔的用途是支持导线、地线和其他附件。以使导线之间、导线与避、导线与地面及交叉跨越物之间保持一定的安全距离。一般情况下我们的10kV配电线路无架空地线，所以我们的杆塔主要是用来安装横担、绝缘子和架设导线的。

配电用的杆塔按受力分悬垂型与耐张型杆塔;按材质不同可分为木杆、水泥杆、钢管杆及(窄基)铁塔等。但我们在实际工作中习惯按按用途分，按用途分类可分为直线杆塔、耐张杆塔、转角杆塔、终端杆塔、分歧杆塔、T接杆塔和跨越杆塔7种基本形式。

3.1 直线杆塔

直线杆塔又叫过线杆塔、中间杆塔，用字母Z表示。直线杆塔用于耐张段的中间，是线路中用得最多的一种杆塔。正常情况下，承受导线的垂直荷载(包括导线的自重、覆冰重和绝缘子重量)和垂直与线路方向向的水平风力。当两侧档距相差过大或一侧发生低断线时，承受由此产生的导线、避雷器的不平衡张力。

▲单回路直行水泥杆▲双回路直行水泥杆

▲单回路直行门型(π)杆▲双回路直行门型(π)杆

3.2 耐张杆塔

耐张杆塔又叫承力杆塔，用字母N表示，用于线路的分段承力处。正常情况下，除承受与直线杆塔相同的荷载外，还承受导线的不平衡张力。在断线故障情况下，承受断线张力，防止整个线路杆塔顺线路方向倾倒，将线路故障(如倒杆、断线)限制在一个耐张段(两基耐张干之间的距离)内。10kV线路的耐张段长度一般为1～2km。根据具体情况，也可以适当地增加或缩短耐张段的长度。

▲单回路耐张水泥杆(三角排列) ▲单回路耐张水泥杆(垂直排列) ▲单回路耐张门型(π)杆▲双回路耐张水泥杆

▲单回路耐张水泥杆(三联杆) ▲单回路耐张窄基塔

3.3 转角杆塔

用字母J表示，用于线路转角处，既承受导线的垂直荷载及内角平分线方向的水平分力荷载，又承受导线张力的合力。转角杆的角度是指转角前原有线路方向的延长线与转角后线路方向之间的夹角。转角杆的位置根据现场具体情况确定，一般选择在便于检修作业的地方。

▲单回路转角水泥杆(三角排列) ▲单回路转角水泥杆(垂直)

▲单路转角门型(π)杆▲双回路转角水泥杆

▲单回路转角方杆▲双回路门型(π)转角水泥杆

▲单回路转角水泥杆(三联杆) ▲单回路转角钢管杆

▲双回路转角钢管杆▲双回路转角窄基塔

3.4 终端杆塔

用字母D表示，终端杆塔位于线路首、末段端，发电厂或变电站出线的第一基杆塔是终端杆塔，线路最末端一基杆塔也是终端杆塔。它是一种能承受单侧导线等的垂直荷载和风压力，以及单侧导线张力的杆塔。